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技术研发背景
目前，无论是耐磨板材轧线还是板带轧线所配置的加热炉都以步进式居多，步进式加热炉以其承载能力大、钢坯温度控制灵活、运行平稳可靠等优点在轧钢生产中发挥着重要作用。
步进式加热炉的步进机构主要由固定梁、步进梁、升降缸、平移缸及驱动液压系统组成。其中步进梁的上升和下降由升降油缸沿升降导板斜面驱动，前进和后退由平移油缸驱动。步进式加热炉通过步进梁的上升（从固定梁托起钢坯）、前进（钢坯前移）、下降（钢坯落在固定梁上）和后退（空载返回）的循环动作完成钢坯的加热和输送。步进梁的荷载非常大，在步进的动作循环中的 出力是升降缸将步进梁和钢坯托起的行程。由于荷载大，多采用2个或4个高压大流量的升降油缸完成，下降时由于重力，步进梁可自动落回，升降缸无须出力。步进梁下降时重力做功的能量都变成了热量，未得到充分利用。针对以上情况，首钢国际工程公司技术团队研发了液压配重系统，该技术已获 发明 , 号ZL。其特点是在步进梁升降机构中配置了一组“耐磨板”，“耐磨板”由2个配重油缸和蓄能器组成。耐磨板可将步进梁在下降时的能量以压力能的形式蓄存起来，当步进梁上升时作为辅助动力补充到系统中助推步进梁的抬升。
2. 液压配重系统的组成、工作原理和技术特点
2.1液压配重系统的组成
步进梁动作时，通过步进梁的上升--前进--下降--后退的循环动作完成钢坯的输送和加热。步进梁的结构形式主要有连杆托轮式和斜轨式两种，前者已逐步淘汰，先进、大型的步进炉均采用斜轨式。带有液压配重系统的步进机构如图1所示，液压配重系统主要由配重缸、蓄能器和补油装置等组成。配重缸的结构、行程、安装形式与步进梁的升降缸相同；蓄能器由活塞式蓄能器和氮气瓶组成；补油装置由补油泵、油箱及压力继电器等组成。
2.2液压配重系统的工作原理
关闭相关阀门，补油泵装置电机启动带动补油泵给蓄能器组充液，达到一定压力后，压力继电器发讯，电机停止转动，打开关闭阀门，蓄能器和配重缸相通处于一定压力下的工作状态。当步进梁上升时，蓄能器中的油液进入配重缸的无杆腔，助推步进梁上升；当步进梁下降时，配重缸无杆腔中的油液被压回蓄能器中，这样反复工作。运行一段时间后，如果蓄能器中油液压力降低，也就是油液有泄漏，压力继电器会发讯启动补油泵给蓄能器充液，直到达到压力设定值，压力继电器发讯，停泵。带有液压配重系统的步进机构示意图
1-固定梁；2-步进梁；3-平移缸；4-升降缸；5-主泵装置；6-平移阀组；7-升降阀组；8-配重缸；9-蓄能器；10-补油装置；11-管路附件
a、 与HMI通信。服务器与HMI所传输的数据量较大，数据的实时性要求高，但可允许偶尔丢失少量数据，基于此选用TCP/IP通讯方式。
b、 与一级通信。由于一级所用的系统配置是S7-400，基于此选用TCP/IP通讯方式。由于PLC的限制，采用多端口进行通信，对于不同意义的数据包在不同端口上进行传输。
c、 与轧线二级通信。实时性要求不高，为确保数据不丢失，采用DBTODB通信方式。
d、 与轧线三级通信。实时性要求不高，为确保数据不丢失，采用DBTODB通信方式。
③ 高度自动化
实现了“一键式、全自动”的运输功能。
钢卷从卷取机上进入运输系统后，在无故障情况下，不需要人工操作，可实现钢卷的自动跟踪、转台的方向控制、进检查线的控制、自动称重与记录、自动喷号、自动对夹、跨的选择、吊装位置的控制，终完成入库。
④ 高度信息化
作为整条运输线的指挥和管理系统，耐磨板运输L2系统又是工厂管理(L3)系统命令的执行者。耐磨板运输L2系统不断接收L3系统发送的数据与命令，分析判断后发送指令给L1系统；L1系统执行相关操作后将数据与执行结果返回给L2系统；L2系统将数据与执行结果上传给L3系统。整个运行过程中无需人为干预，可实现与工厂管理系统实时信息交互，从而实现自动喷号、称重、打捆、路由等自动控制。
5 双排式耐磨板运输自动控制系统技术应用前景
双排式耐磨板运输方式可以在热轧卷取区直接受卷，不需要天车辅助。承载耐磨板在运输辊道上，根据需要可自动直接被运送到检查站、热轧成品库等多个不同的目的地，无论是转向还是改变运输高度都可灵活实现。中间过程不需要人工干预。
自动化系统根据各工序的实际情况，可自动实现钢卷运输的局部存储，为下游故障处理提供缓冲时间，从而不影响上游工序的生产。整个运输过程中钢卷不落地，不需要倒运，不需要采用铁路和汽车运输。可采用全自动化操作，减少了作业人员。取消了天车上卷操作，提高了成材率，减少了工厂占地面积，是现有各种运输方式中运输能耗小、物流运输周期短的方式，完全满足冶金流程工程学对钢厂生产中运输问题的各项要求。
耐磨板运输自动化系统作为耐磨板运输系统不可缺少的部分，实现了钢卷运输的全自动运输、打捆、称重、喷号、吊装点控制等功能，降低了故障率，减少了作业人员，进一步提高了运输效率。经过2年的努力，双排式自动化运输系统成功应用到首钢迁钢1580mm与首钢京唐1580mm热轧运输线上。该技术具有广阔的市场推广前景。
迁钢4000m3高炉制粉喷耐磨板
首钢国际工程公司设计的迁钢3号高炉，有效容积4000m3，设计耐磨板比正常190kg/tHM，设备能力可达250kg/tHM。在原有耐磨板场基础上进行改造，新建1座配耐磨板间，设置10个圆筒仓，可同时满足厂区内3座高炉24h连续正常喷吹原耐磨板需要；原耐磨板运输本次选用管式皮带机运耐磨板，相比传统皮带机原耐磨板运输，解决了长距离运输时皮带机通廊布置困难和转运站多的问题，同时管式皮带机还具有占地面积小，环保清洁，允许上行或下行皮带同时两个方向输送以及多点物料输入，并可以根据地形位置进行空间曲线布置等优点，而且减少建设费用和时间，此外在厂房东侧还备有一条大倾角皮带机可临时使用汽车进行上耐磨板；新建制粉喷吹厂房，采用直接喷吹工艺，即制粉喷耐磨板同建在一座厂房内，制粉选用弹簧加载的中速磨耐磨板机和一次布袋耐磨板粉收集器收粉，制粉能力可达75t/h；喷吹系统形式为并列喷吹罐布置、单管路加耐磨板粉分配器，其中引进一些先进的设计理念，如采用全自动喷吹控制、喷耐磨板支管耐磨板粉均匀分配等。另外，为保证喷吹气使用稳定设有单独喷耐磨板空压站，且在厂房内设有压缩空气和氮气缓冲储气罐。
该工程投产三年多来，运行良好，各生产指标达到或超过预期水平。
双排式托盘运输自动控制系统技术特点
双排式托盘运输系统的特点是：运输量大；生产节奏快（ 可达1卷/min）；现场环境温度高（可达800℃）。所以工艺对整个运输系统物料跟踪和自动控制水平要求高，正常生产不能采用人工或者手动控制，需全自动运行。迁钢1580mm耐磨板托盘运输系统实现了“一键式、全自动”的运输功能，即耐磨板从卷取机出来，在无故障情况下，可实现转台方向、进检查站、打捆、喷号、称重、吊装点（入库位置）自动选择等的全自动控制；并对每个耐磨板的运输过程进行全程跟踪和相关数据的采集记录。
(1) L1系统
① 分布式远程IO
由于整个托盘运输线超过200台(套)设备分布在近400m厂房范围内，所以整套系统在现场设置了10套远程IO柜，用于采集现场设备信号和控制设备信号的输出，既节省了电缆长度，又提高了信号的稳定性，同时减少了干扰源和故障点。
② 现场触摸屏的使用
现场柜上设置触摸屏作为现场机旁操作使用，由于触摸屏采用软件编程来实现，可以更灵活地选择单个或多个设备进行操作，相对传统的按钮式操作盘更简洁、操作更方便。
③ 光纤网络的应用
为适应托盘运输线分布范围广的特点，连接主操作室、耐磨板库操作室及两套主控PLC采用了光纤以太网；同时，对于连接现场远程IO柜的DP网络，也采用了西门子OLM连接的DP光纤网络。光纤网络的应用，避免了现场电气设备所产生的信号干扰，增加了网络传输距离，保证了整套网络系统的稳定运行。
④ 分区式控制
由于整个托盘运输线运输距离长，运行和检测设备多，为更好地实现自动控制和减少局部设备故障对生产的影响，将整个运输系统分为多个自动控制段，每个控制段既可以实现独立的自动运行，互不干扰，又可以实现自动衔接进行运输。
⑤ 上位操作简单
由于整个系统自动化程度高，操作室上位画面以设备运行监视为主。操作方面只需根据生产需要简单选择各区域的手/自动启动、停止，操作人员的劳动强度大大降低。
(2) L2系统
① 高可靠系统结构
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